Bitkiler yaprak fotosentezinden en iyi şekilde yararlanmak için çeşitli stratejiler geliştirmişlerdir. Işığın geldiği yön, tıpkı güneşli bir pencereye yerleştirilen ev bitkilerinde olduğu gibi büyümenin yönünü belirleyecektir. Bu sayede, fotosentez yoluyla enerji gereksinimlerini mümkün olan en yüksek ölçüde karşılayabilirler. Peki ama bitkilerdeki bu hareketi kim ya da ne yönlendiriyor? Canlı, hareketsiz bitkiler en karanlık gölgelerde bulunmalarına rağmen nasıl oluyor da kendilerini güneşe doğru çevirebiliyorlar?
Proteinler, Kök Hücreler ve Fototropizm
Bir bitki henüz olgunlaşmamışken büyümesini mevcut ışık kaynaklarına doğru yönlendirmelidir. Işık olmadığında, birçok tohum filizlenebilir ve vücutlarında depoladıkları nişasta ve yağ ile yaşayabilir. Genç bitkiler mümkün olduğunca uzayarak ve birincil yönlendirme kaynakları olan yerçekimine karşı koyarak toprak yüzeyine doğru ilerlerler.
Bunu, güneş ışığına giden en kısa yolu bulmak için ışık yönünde eğilmelerini sağlayan ışık algılayıcı proteinleri kullanarak yaparlar. Yetişkin bitkiler de ışığın en yoğun olduğu yöne doğru eğilebilirler çünkü kök hücreleri bitkinin doğrudan ışığa maruz kalmayan tarafında daha fazla uzamaktadır. "Fototropizm" terimi, bir ışık uyaranına yanıt olarak büyüme sürecini tanımlar.
Oksin, Bitkilerde Bulunan ve Bitkilerin Eğilmesine Yardımcı Olan Bir Hormondur
Ünlü bilim adamı Charles Darwin, 1880 yılında yayınlanan "Bitkilerde Hareket Gücü (The Power of Movement in Plants)" başlıklı ufuk açıcı çalışmasında bitki hareketinin ilk derinlemesine tanımını yapmıştır.
1937 yılında Hollandalı araştırmacı Frits Went, bitkilerde bulunan oksin hormonunun ışığa tepki olarak eğilme sürecinde rol oynayabileceğini öne sürdü. Daha sonra elde edilen çok sayıda bulgu, oksinin bu sürece dahil olduğu fikrini desteklemiş olsa da, uzunca bir süre buna dair kanıt eksikliği yaşanmıştır.
Bitkilerin Işığa Yönelme Süreci
Oksin, bu hücrelerin uzamasından sorumlu olan faktördür. Bu bitki hormonunu üretmek ve iletmek, bitki sürgününün ucuna yakın bulunan hücrelerin işidir. Yol boyunca ilerledikten ve yol boyunca bir dizi iletim istasyonunda durduktan sonra, sonunda nihai varış noktasına, yani karanlık taraftaki hücrelere ulaşır.
Oksin bir hücreden diğerine, eksportör ve importör olarak görev yapan karmaşık bir protein ağı tarafından taşınır. Bu, Oksinin nihai hedefine ulaşmasını sağlar. Oksin varlığında hücre bölünmesi teşvik edilir ve bitkinin gövdesi ışık yönünde büyür.
Ancak, taşıyıcı proteinlerinin yokluğunda, hormon hedefine ulaşamayacaktır. Peki, bu maddelerden herhangi biri vücutta eksik olduğunda ne olur? Bitkilerdeki "PIN" adı verilen taşıma proteinlerini inhibe ederek, bir bitkiyi ışığa karşı daha az duyarlı hale getirmek mümkündür
.
Bunun gibi bitkiler yerçekimine meydan okur ve güneş ışığının yönünden bağımsız olarak yukarı doğru büyümeye devam eder. Aynı şey, bu proteinleri aktive etmekten sorumlu olan enzimi inhibe ederek de başarılabilir. Böylece fototropizm yeniden işlevini yitirecektir. Oksin, bitkilere fototropizm gücü veren, ışığa doğru eğilip büyümelerini sağlayan maddedir.